Нормативный документ EN 10025-2 предписывает в таблице 7 пределы текучести fy для соответствующих марок стали в зависимости от толщины изделия. Также в DIN EN 1993-1, таблица 3.1, приведены толщинозависимые пределы текучести. Различные пределы текучести fy учитываются в RFEM 6 в различных местах. Во-первых, в статическом анализе, где учитывается установленная модель материала, во-вторых, в проверке напряжений (например, с помощью дополнительного модуля анализа напряжений и деформаций), где предписанные значения пределов текучести fy сравниваются со значениями возникающих напряжений в зависимости от установленной нормы материала.
Для иллюстрации трех описанных ниже случаев предоставлена модель RFEM 6. Для каждого случая был смоделирован консольный элемент, состоящий из поверхностей с различными толщинами листов, с одиночной нагрузкой на свободном конце.
Случай 1: Линейно упругая модель материала Этот материал предполагает линейный (пропорциональный) рост напряжений в зависимости от деформаций. Таким образом, в материале могут возникать значения напряжений значительно выше предела текучести. В модели RFEM этот случай представлен консольной балкой с поверхностями 1 по 5.
Случай 2: Нелинейно упругая модель материала с общем установленным пределом текучести Этот материал предполагает линейный (пропорциональный) рост напряжений до предела текучести fy. Выше этого значения применяется малый модуль упругости, например, 2.1 Н/мм2. Материал может воспринимать напряжения выше предела текучести, что, однако, связано с большим увеличением деформаций. Отдельные конечные элементы могут избежать увеличения напряжений за счет перераспределения на соседние элементы. В модели RFEM этот случай представлен консольной балкой с поверхностями 11 по 15.
Случай 3: Нелинейно упругая модель материала с толщинозависимым установленным пределом текучести Поведение материала соответствует случаю 2, однако здесь вручную устанавливается предел текучести fy в соответствии с указанными выше нормативными документами при определении модели материала. Это приводит к тому, что перераспределения в конечных элементах теперь управляются в зависимости от толщины листа. Перераспределение напряжений начинается при более низких напряжениях для более толстых листов из-за сниженных пределов текучести fy. В модели RFEM этот случай представлен консольной балкой с поверхностями 21 по 25.
Примечание: Если при использовании модели материала "Нелинейно упругий" возникают напряжения выше предела текучести fy, это может привести к нестабильностям. Для выявления причины этой нестабильности можно переключиться на линейно упругую модель материала и затем искать пики напряжения. Более подробную информацию о нестабильностях вы можете найти в следующем FAQ:
Резюме: Нелинейно упругая модель материала, независимо от наличия или отсутствия определения предела текучести в зависимости от толщины листа, подходит для определения поведения материала для вычисления напряжений. Однако связи между определением предела текучести в модели материала и толщинозависимыми проверками напряжений в дополнительном модуле анализа напряжений и деформаций нет, так как там даны толщинозависимые пределы текучести из выбранной нормы материала.
Для загрузки используемой модели см. "Модели для загрузки" внизу страницы или нажмите на следующее изображение.
